聲學(xué)法重建爐膛三維溫度場(chǎng)的算法研究.pdf

1、電站鍋爐爐膛內(nèi)煤粉的燃燒是一個(gè)發(fā)生在較大空間范圍內(nèi)、具有瞬態(tài)變化、隨機(jī)湍流等特征的過(guò)程，對(duì)其進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)對(duì)于火電廠鍋爐安全運(yùn)行、節(jié)能和減排等問題至關(guān)重要。而爐內(nèi)溫度分布是直接反映燃燒情況的一個(gè)重要參數(shù)，因此對(duì)爐膛溫度場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)電站鍋爐運(yùn)行具有重要意義。聲學(xué)測(cè)溫技術(shù)作為一種非接觸測(cè)溫方法，以其測(cè)溫范圍廣、測(cè)量速度快、測(cè)量精度高以及可用于高溫、高腐蝕性等惡劣環(huán)境中測(cè)溫而快速發(fā)展起來(lái)。本文基于聲波理論，重點(diǎn)對(duì)聲學(xué)法重建電站鍋爐爐膛三維溫

2、度場(chǎng)技術(shù)中的算法以及插值方法進(jìn)行了研究，主要完成了以下工作:
　　首先建立了被測(cè)空間區(qū)域的溫度場(chǎng)模型，并基于所構(gòu)建的模型給出了聲學(xué)法測(cè)溫方案，在插值方法選取克里金插值法的條件下，分別利用最小二乘法、最速下降法以及Tikhonov正則化法對(duì)單峰對(duì)稱溫度場(chǎng)模型、單峰偏斜溫度場(chǎng)模型以及雙峰對(duì)稱溫度場(chǎng)模型進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，重建結(jié)果顯示這三種重建算法均可較好地對(duì)溫度場(chǎng)模型進(jìn)行重建。從誤差分析可以看出，不同算法重建誤差會(huì)有不同，但差別不大;簡(jiǎn)

3、單溫度場(chǎng)模型下的重建誤差小于復(fù)雜溫度場(chǎng)模型下的重建誤差。
　　為了研究插值方法對(duì)溫度場(chǎng)重建效果的影響，本文在重建算法選取最小二乘法的情況下，分別利用樣條插值法、距離平方反比法以及克里金插值這三種不同的插值方法對(duì)單峰對(duì)稱溫度場(chǎng)模型、單峰偏斜溫度場(chǎng)模型以及雙峰對(duì)稱溫度場(chǎng)模型進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，重建結(jié)果顯示在相同重建算法下，利用不同的插值方法，三維溫度場(chǎng)重建效果會(huì)有較大的差別，從三維切片圖以及誤差對(duì)比中可以看出克里金插值法的溫度場(chǎng)重建效果